Biomasa – šansa Srbije

Osnovne karakteristike pri upotrebi šumske ili drvne biomase kao energenta iste su kao kod svakog goriva: hemijski sastav, toplotna moć temperatura samozapaljenja, temperatura sagorevanja, fizička svojstva koja utiču na toplotnu moć (npr. gustina, vlažnost i dr).

Osnovna veličina za proračun energije iz određene količine drveta jeste njegova toplotna vrednost (moć). Najveći uticaj na nju ima vlaga (vlažnost, udeo vlage), potom hemijski sastav, gustinaa i zdravost drveta. Za naše podneblje i vrste drveta važno je utvrditi, radi određivanja njegove toplotne vrednosti, da li je listopadno ili četinarsko, odnosno meko ili tvrdo drvo, jer je udeo pojedinih sastojaka pri tome različit, a različita je i materija koja se može koristiti kao gorivo.

Na toplotnu moć nedrvne biomase podjednako utiču udeo vlage i pepela. Udeo pepela u nedrvenim biljnim ostacima može iznositi i do 20% pa značajno utiče na toplotnu moć. Generalno, supstance koje čine pepeo nemaju nikakvu energetsku vrednost.

Osim ostale nedrvne biomase, u Srbiji bi posebnu upotrebu mogli da imaju ostaci žitarica. Iskustva iz razvijenih zemalja, u Europi posebno Danske, pokazuju kako se radi o vrednom izvoru energije koji se ne bi trebao zanemariti. Ilustrativan je sledeći primer. Nakon berbe kukuruza na obrađenom zemljištu ostaje kukuruzovina, stabljika s lišćem. Budući da je prosečni odnos zrna i mase 53% prema 47%, proizlazi kako biomase ima približno koliko i zrna. Iako je neosporno kako se nastala biomasa mora prvenstveno vraćati uzemlju, preporučuje se zaoravanje između 30 i 50% te mase, što znači da za energetsku primenu ostaje najmanje 30%.

Biomasa je u zavisnosti od izvora različito definisana, ali kao osnovna može da se navede odrednica prema uredbi o graničnim vrednostima emisije štetnih gasova u atmosferu iz konvencionalnih izvora (NN 140/97): ‘Biomasa je gorivo koje se dobija od biljaka ili delova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd.'

Biomasa je obnovljivi izvor energije, a generalno se može podeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, u okviru čega se mogu razlikovati:

• drvna biomasa (ostaci iz šumarstva, otpadno drvo)

• drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće)

• nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave)

• ostaci i otpaci iz poljoprivrede

• životinjski otpad i ostaci.

Danas se primena biomase za proizvodnju energije odvija uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplotne energije ili se prerađuje u gasovita i tečna goriva za primenu u vozilima i domaćinstvima. Postoje razne procene potencijala i uloge biomase u globalnoj energetskoj politici u budućnosti, ali se u svim scenarijima predviđa njen značajan porast i bitno važnija uloga. Za poređenje može poslužiti podatak kako je 1990. godine potrošnja energije u svetu iznosila 376,8 EJ, a 2050. godine se prema raznim scenarijima očekuje potrošnja od 586 do 837 EJ.

Biomasa treba da uđe u Strategiju razvoja energetike Srbije, tj. uključiti je u energetski bilans Srbije. Posebno treba dati akcenat na korišćenju biomase u čvrstom (balirana, brikete i pelete), u tečnom (biodizel, bioetanol i dr.) i gasovitom obliku (biogas).

Kalkulacije troškova spremanja slame moraju biti analitičke, pošto još uvek nije dovoljno razvijeno tržište biomase. Prema urađenim kalkulacijama u Studiji opravdanosti korišćenja biomase u “Bag-Deko”, u Bačkom Gradištu, cena balirane slame iznosi 2,5 do 3 din/kg zavisno od oblika spremljene bale.

Potrebno je zabraniti paljenje biomase na njivama. Biomasa treba da se delom zaorava i delom da se sakuplja u bale. Treba formiti tržište upakovane biomase: u obliku bala, briketa i peleta, kao što je to učinila Evropa pre 5 godina. U Evropskoj Uniji postoji razvijeno tržište peleta i briketa. Energetske pelete se značajno više proizvode od briketa, pošto se ložišta peći i kotlova mogu automatizovano hraniti.

Neophodno je mlade generacije vaspitati u cilju masovnijeg korišćenja biomase u razne svrhe, kroz nastavne i vannastavne aktivnosti. Potrebno ih je obučavati za podizanje energetskih zasada i kultura. Naime, poljoprivreda proizvodnja može da bude profitabilna ako se pored hrane proizvodi energija.

Petina energije Srbije je u biomasi. Naša zemlja spada u države sa velikim potencijalom u biomasi, ali se kod nas taj potencijal slabo koristi.

Čak 60 odsto biomase nastaje iz poljoprivredne proizvodnje, a 40 odsto potencijala postoji u šumskoj masi. Međutim, veoma je niska efikasnost uređaja koji se koriste za grejanje biomasom, dok danas postoje sistemi koji bi mogli efikasnije da koriste biomasu.

Srbija troši oko 14 miliona tona ekvivalente nafte. Potencijal biomase je 2,6 miliona tona ekvivalente nafte. Prema slobodnom proračunu, korišćenjem biomase moglo bi se zadovoljiti oko petine energetskih potreba Srbije.

Trenutno se biomasa koristi najviše za grejanje, ali bi mogla da se koristi i za proizvodnju električne energije. Međutim, zbog niske cene struje, za većinu građana još uvek je isplativije grejati se na struju.

U biomasu spadaju različite vrste otpada, biljnog i životinjskog porekla, kao što je kukuruzovina, koštice od voća, stajsko đubrivo, ali i razne vrste industrijskog otpada.

Negde oko 110 tona stajnjaka (stajsko đubrivo) i 250 tona kukuruzne silaže godišnje je dovoljno da se dobije oko osam miliona kilovat-sati struje, što uštedi oko 16.000 tona lignita i ne pravi veliku količinu štetnog pepela. Čak i ostatak u proizvodnji biogasa se ne baca već se koristi kao biođubrivo, a osim ovog derivata moguća je i proizvodnja biodizela iz uljane repice.

Postoje postrojenja na biomasu koja snabdevaju i po stotinu objekata strujom, toplotom, ali i biođubrivom. Zauzvrat, korisnici ih „napajaju“ biomasom, tj. otpadom.

Jedan i po kubik biogasa je ravan sa jednim kubikom prirodnog gasa, koji uvozimo. Jedan hektar kukuruzne silaže dovoljan je za proizvodnju 10.000 kubika biogasa, od kojeg nastaje preko 20.000 kilovat-sati struje, a to je dovoljno za oko pet domaćinstava na godišnjem nivou. Negde oko petsto hiljada hektara raznih biljaka dalo bi snagu od hiljadu megavata, što je u srazmeri proizvodnje jedne značajnije elektrane.

Međutim, iako se u državi maksimalno priča o ovome, minimalno se radi. Sistem kao što je naš ne dozvoljava prodaju tako proizvedene struje po realnoj ceni, a mnogi stranci koji su kupili naše firme ne žele da se brinu o ekologiji i ne zanima ih struja koja se proizvodi na ovaj način.

Češka je za deset godina četiri puta povećala upotrebu biomase jer su doneli određenu regulativu za njeno korišćenje. Slično je i u Slovačkoj. U našoj zemlji ne postoji veliki broj firmi koje se bave skupljanjem otpada u ove svrhe i trenutno se radi na spisku tih preduzeća. Teško je preciznije odrediti koje je područje u Srbiji „najbogatije“ biomasom. Što se tiče mase iz poljoprivrede, najbolja je Vojvodina i Pomoravlje, dok istočna i jugozapadna Srbija imaju najveći potencijal u šumama.

Pod nazivom „biomasa” podrazumeva se prvenstveno biljna masa nastala kao nuzproizvod i otpadak iz poljoprivredne proizvodnje, iz industrijske prerade drveta i dr., kao što su:

• slama pšenice, ječma, soje i raži,

• stabljike kukuruza, suncokreta, konoplje i lana,

• oklasak (kočanka) od klipa kukuruza,

• glava i ljuske zrna suncokreta,

• glava i lišće šećerne repe,

• ljuske pamuka, ricinusa i dr.

• sitna granjevina,

• lišće,

• korenje,

• otpatci iz procesa prerade drveta (krupniji i sitniji komadi, iverje, trine itd.).

Najjednostavnija tehnologija korišćenja biomase biljnog porekla je pretvaranje njene hemijske energije u toplotnu je sagorevanjem.

Biljna masa, kao organska materija nastaje biohemijskim procesom – fotosintezom. U tom procesu biljke apsorbuju energiju sunčevog zračenja pomoću zelenog pigmenta lista – hlorofila čiji je sastav: C25H72O5N4Mg. Energetski potencijal biomase na Zemlji je relativno veliki (i neravnomerno raspoređen), mada se njeno sagorevanje mora vršiti kontrolisano obzirom, da njen energetski potencijal u veoma malom delu čini transformisana sunčeva energija (maksimalno od 5 – 6%), a ostalo materije iz tla, ugljendioksid i voda. U nauci su prisutna razmišljanja po kojima se od

ukupnog godišnjeg priraštaja biljne mase 1/3 - može sagoreti, 1/3 - ostavljati u prirodi za razvoj vegetacije, ishranu životinja i dr., a 1/3 – industrijski prerađivati.

Međutim, problem većine vrsta biljnih masa leži u činjenici da se ona mora sakupljati sa njiva i drugih mesta na kojima ona raste i transportovati do mesta gde će se vršiti njeno spaljivanje.

Što je biljna masa rasutija na većoj površini ili udaljenija od mesta sagorevanja, to je uložena energija za transport veća.

Zavisno od sadržaja vlage – neke od ovih biomasa zahtevaju veštačko ili prirodno sušenje. Veštačko sušenje se odvija za kraće vreme, ali zahteva potrošnju određenih vrsta energenata, a prirodno sušenje ne zahteva konvencionalne energente (koristi se prirodno dejstvo sunčevog zračenja i okolnog vazduha) – ali je vreme sušenja duže.

Slama (sa oko 15% vlage) je veoma pogodna sirovina za spaljivanje. Procenjuje se da količina slame sa jednog hektara površine može da zadovolji potrebe sušenja pšenice sa 18 hektara ili kukuruza sa 4 hektara. Danas postoje uspešna rešenja za njeno sakupljanje i manipulaciju do samog ložišta.

Kukuruzovina ima veći procenat vlage (30 – 45%), a njeno sakupljanje i priprema za sagorevanje je složenije, što je povezano sa većim troškovima korišćenja.